(57)【要約】【課題】CDMA2000システムの上りリンクで使用されるスクランブリング符号を推定するための方法を提供する。【解決手段】受信された信号は、まず拡散符号の2倍のチップ周波数でサンプリングされ(510)、次いで拡散符号およびパルス整形に適合されたフィルタによってフィルタリングされる(520)。このようにフィルタリングされた信号に、連続したサンプルの差分処理(530)が適用され、このように取得された差分値は、反復確率伝搬復号を用いて復号される(540)。次いで復号された値を使用して、所与の瞬間におけるスクランブリング符号のシフトレジスタの内容を特定する(550)。【選択図】図5
2013198156.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
CDMA2000システムの上りリンクで使用されるスクランブリング符号を推定する方法であって、前記リンクで端末によって発せられる信号が、前記スクランブリング符号を使用してスクランブリングされ、その後拡散符号を使用してスペクトル的に拡散され、整形フィルタによって整形され、前記スクランブリング符号がそれ自体にループバックされるシフトレジスタを備える発生器によって生成される、方法において、
受信機によって受信される信号が、前記拡散符号の2倍のチップ周波数でサンプリングされ(510)、
このようにサンプリングされた信号が、前記拡散符号および前記整形フィルタに整合されたフィルタによってフィルタリングされて(520)、前記チップ周波数でサンプルのシリーズを取得し、
前記整合フィルタの出力で前記サンプルに差分処理(530)が適用され、前記差分処理が前記シリーズからのサンプルのエルミート積として得られる差分値を提供し、
前記差分値が反復して復号されて(540)、前記スクランブリング符号の2つのオフセットバージョンの合計を表す第1のM系列の前記発生器の前記シフトレジスタの内容を取得し、
前記第1のM系列の前記発生器の前記シフトレジスタの内容を使用して、所与の瞬間における前記スクランブリング符号発生器の前記シフトレジスタの内容
【数１】
2013198156.tif 000032
を特定する(550)
ことを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記受信機が前記スクランブリング符号と十分に同期されていること(560)を、
前記あらかじめ推定したスクランブリング符号の2つのオフセットバージョンの合計から差分値を計算し、
所定数のサンプルについて前記整合フィルタからの出力における前記差分値を、前段のステップで計算された前記差分値と相互に関連付け、
前記相互の関連付けの前記結果が所定の閾値よりも大きいかどうかを判断する
ことによって調べることを特徴とする、請求項1に記載のスクランブリング符号を推定する方法。
【請求項３】
前記差分処理において差分値が、y(k)が前記整合フィルタからの出力におけるサンプルを表すとき、Ui,j(k)=y(4k+i+j)y(4k+i)*、i=0,..,3およびj=i+1,3によって得られることを特徴とする、請求項1または2に記載のスクランブリング符号を推定する方法。
【請求項４】
前記反復復号が、好ましくは可変ノードと制約ノードとの間で確率メッセージを渡すことによる復号であり、前記制約が、前記サンプリング符号を生成する多項式によって提供されることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載のスクランブリング符号を推定する方法。
【請求項５】
前記スクランブリング符号発生器の前記シフトレジスタの内容が、
前記第2のM系列に比べて間引きされている前記第1のM系列を使用して、フィボナッチ表現の第2のM系列の前記発生器の前記シフトレジスタの内容(aFib)を特定し(610)、
前記フィボナッチ表現の前記シフトレジスタの内容(aFib)から、ガロア表現を使用して前記第2のM系列の発生器の前記シフトレジスタの内容(aGal)を特定し(620)、
前記ガロア表現により前記第2のM系列の前記発生器の前記シフトレジスタの内容(aGal)から前記スクランブリング符号発生器の前記シフトレジスタの内容
【数２】
2013198156.tif 000033
を特定する(630)
ことによって得られることを特徴とする、請求項4に記載のスクランブリング符号を推定する方法。
【請求項６】
前記第2のM系列が、前記第1のM系列と前記同じ発生器の多項式を有し、前記第1のM系列が、前記第2のM系列から4分の1に間引かれることを特徴とする、請求項5に記載のスクランブリング符号を推定する方法。
【請求項７】
前記スクランブリング符号の前記シフトレジスタの内容
【数３】
2013198156.tif 000034
が、
Gが前記ガロア表現の前記スクランブリング符号発生器の状態遷移行列であり、i、jがi=0,...,3およびj=i+1,3のような整数であるとき、
【数４】
2013198156.tif 000035
を使用することによって、前記ガロア表現により前記第2のM系列の前記発生器の前記シフトレジスタの内容(aGal)から特定されることを特徴とする、請求項5または6に記載のスクランブリング符号を推定する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動電気通信の分野に関し、より詳細にはフェムトセルネットワークにおける干渉の低減に関する。
【背景技術】
【０００２】
フェムトセルネットワークにおける通信は、隣接するマクロセルからの通信によって生成される干渉によって影響を及ぼされる可能性がある。
【０００３】
図1は、フェムトセルにアタッチされた端末110(「フェムトUE」)とマクロセルにアタッチされた端末130(「マクロUE」)との間の従来の干渉のシナリオを示している。第1の上りリンクがフェムトセルにおいて構成され(端末110から「フェムトBS」基地局120まで)、第2の上りリンクが近隣のマクロセルにおいて構成される(端末130から「マクロBS」基地局140まで)と仮定する。端末130がマクロセルの境界に近い場合、端末130は高パワーで送出しなければならなくなり、これがフェムトセルにおいて深刻な干渉を発生させることになり、端末110と基地局120との通信を不可能にする恐れがある。言い換えれば、マクロネットワークのユーザ(「マクロUE」)が、フェムトセルネットワークにおいてユーザの周りにデッドゾーン150を作り出す。
【０００４】
端末130の上りリンクで使用されるスクランブリング符号は、干渉を除去するために特定されなければならない。スクランブリング符号を知ることなく、ブラインドモードで機能することができるいかなるマルチユーザの検出アルゴリズムについても、文献は記載していない。ブラインドモードの検出とは、フェムトセル基地局120がマクロセルからのいかなる情報も、詳細にはマクロセルの様々なユーザからの送信パラメータを受信しないことを意味する。
【０００５】
一方、スクランブリング符号がわかると、端末130から受信された信号をローカルで推定され得、その寄与(contribution)は、端末120の受信機で減じられる可能性がある。
【０００６】
マクロセルネットワークがCDMA2000タイプであるとき、このシステムの各ユーザが固有のスクランブリング符号を使用するということによって、ブラインドモードでの特定はさらに複雑にされる。さらに、ユーザによって発せられる信号はスペクトル的に拡散されるので、スクランブリング符号の推定は、低信号対雑音比で行われなければならない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】3GPP2 CS002-A、「Physical Layer Standard for CDMA2000 Spread Spectrum Systems-Release A」、2000年6月9日
【非特許文献２】K. M. ChuggおよびM. Zhu、「A New Approach to Rapid PN Code Acquisition Using Iterative Message Passing Techniques」、IEEE Journal on Selected Areas in Communications、vol. 25、no. 5、2005年5月
【非特許文献３】B. Arazi、「Decimation of m-sequences leading to any desired phase shift」、Electronics Letters、Vol.13、No.7、1977年3月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の1つの目的は、例えば隣接するフェムトセルで発生する干渉を除去するためにCDMA2000システムの上りリンクによって使用されるスクランブリング符号を推定する方法を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、CDMA2000システムにおいて端末の上りリンクで使用されるスクランブリング符号を推定するための方法として定義され、前記リンクで端末によって発せられた信号は、スクランブリング符号を使用してスクランブルされ、次いで拡散符号を使用してスペクトル的に拡散されて、整形フィルタによって整形され、このスクランブリング符号は、それ自体にループバックされるシフトレジスタを備える発生器によって生成され、この方法においては、
-  受信機によって受信される信号は、拡散符号の2倍のチップ周波数でサンプリングされ、
-  このようにサンプリングされた信号は、前記チップ周波数でサンプルのシリーズを取得するために拡散符号および整形フィルタに整合されたフィルタによってフィルタリングされ、
-  整合されたフィルタの出力でサンプルの差分処理が適用され、前記差分処理が前記シリーズからサンプルのエルミート積として取得された差分値を提供し、
-  スクランブリング符号の2つのオフセットバージョンの合計を表す第1のM系列の発生器のシフトレジスタの内容を取得するために、前記差分値が反復して復号され、
-  前記第1のM系列の発生器のシフトレジスタの内容を使用して、所与の瞬間におけるスクランブリング符号の発生器のシフトレジスタの内容
【００１０】
【数１】
2013198156.tif 000003
【００１１】
を特定する。
【００１２】
有利には、受信機がスクランブリング符号と適切に同期されることを、以下、すなわち、
-  あらかじめ推定したスクランブリング符号の2つのオフセットバージョンの合計から差分値を計算し、
-  所定数のサンプルについて、整合フィルタからの出力における差分値を前段のステップで計算した差分値と相互に関連付け、
-  前記相互の関連付けの結果が所定の閾値よりも大きいかどうかを判断する
ことによって調べることができる。
【００１３】
差分処理において、差分値は、Ui,j(k)=y(4k+i+j)y(4k+i)*、i=0,...,3、およびj=i+1,3によって得ることができ、ここでy(k)は、整合フィルタからの出力におけるサンプルを表す。
【００１４】
反復復号は、好ましくは可変ノードと制約ノードとの間で確率メッセージ(belief message)を渡すことによる復号であり、前記制約は、スクランブリング符号を生成する多項式によって提供される。
【００１５】
スクランブリング符号発生器のシフトレジスタの内容は、以下、すなわち、
-  フィボナッチ表現(Fibonacci representation)の第2のM系列の発生器のシフトレジスタの内容(aFib)を特定するために、第2のM系列に比べて間引きされた前記第1のM系列を使用し、
-  フィボナッチ表現のシフトレジスタの内容(aFib)からガロア表現(Galois representation)を使用して前記第2のM系列の発生器のシフトレジスタの内容(aGal)を特定し、
-  ガロア表現により第2のM系列の発生器のシフトレジスタの内容(aGal)から、スクランブリング符号発生器のシフトレジスタの内容
【００１６】
【数２】
2013198156.tif 000004
【００１７】
を特定する
ことによって取得することができる。
【００１８】
第2のM系列は、第1のM系列と同じ発生器の多項式とすることができ、M系列は、第2のM系列から4分の1に間引きすることができる。
【００１９】
スクランブリング符号発生器のシフトレジスタの内容
【００２０】
【数３】
2013198156.tif 000005
【００２１】
は、Gがガロア表現におけるスクランブリング符号発生器の状態遷移行列であって、i、jが、i=0,...,3およびj=i+1,3となる整数であるとき、
【００２２】
【数４】
2013198156.tif 000006
【００２３】
を使用するガロア表現により、前記第2のM系列の発生器のシフトレジスタの内容aGalから特定することができる。
【００２４】
本発明の他の特徴および利点は、添付の図面を参照して本発明の諸実施形態を読んだ後に明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】フェムトセルとマクロセルとの間に干渉がある状況を示す図である。
【図２】CDMA2000システムのユーザのエミッタの構造を示す概略図である。
【図３】図2のスクランブリング機構を示す図である。
【図４】スクランブリング符号発生器を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態によるスクランブリング符号を推定する方法を示す概略図である。
【図６】スクランブリング符号発生器のレジスタを推定するためのステップの一実施形態を示す概略図である。
【図７Ａ】フィボナッチ表現でM系列の発生器の構造を示す図である。
【図７Ｂ】ガロア表現でM系列の発生器の構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の基本的考えは、伝送チャネルに整合されたフィルタからの出力において差分乗算(differential multiplication)からスクランブリング符号のブラインド推定を取得することである。
【００２７】
このブラインド推定法について正確に説明する前に、CDMA2000エミッタの処理について簡単に述べることは有意義である。
【００２８】
図2は、CDMA2000システムのユーザのエミッタの構造を概略的に示している。
【００２９】
210においてインタリーブした後に、220において6ビットのパケットごとにウォルシュ-アダマール(Walsh-Hadamard、W-H)変調を行う。より正確には、各パケットについて変調器220からの出力に1つのW-H系列がある。モジュール230は、サービスのスループットに応じて信号の擬似ランダムマスキングを行う。次に240において長符号を使用して信号チップがスクランブルされ、250において系列を拡散することによって位相および直角位相が増加する。周波数拡散IおよびQ成分は、次に260においてBPSK変調器によって変調された後に、270において増幅され、280において整形フィルタによってフィルタリングされ、290においてRF周波数で変調される。
【００３０】
各エミッタに固有の長符号(またはスクランブリング符号)がある。
【００３１】
スクランブリング機構を図3に詳細に示す。発せられるシンボル(6ビットのパケット)に対応するW-H系列中のチップは、4倍で複製され、言い換えればユーザ系列n中の各チップWn(k)は、スクランブリング符号の4つの要素、s(4k)、s(4k+1)、s(4k+2)、s(4k+3)を(310において)次々掛けられて、スクランブル系列ωs(k)をもたらす。
【００３２】
スクランブル符号(または長符号)自体は、M系列とも呼ばれる、最長系列から取得される。このような系列は、それ自体にループバックされるシフトレジスタによって生成可能であり、そのためにタップは、原始多項式の係数に対応することに注意されたい。この多項式の次数がqである場合、M系列の周期は、2q-1である。
【００３３】
図4は、CDMA2000システムの長符号発生器の構造を概略的に示している。発生器は、それ自体にループバックされるシフトレジスタ410(42段を有する)を備え、そのタップは、生成多項式の指数に対応する:
g(x)=x42+x41+x40+x39+x37+x36+x35+x32+x26+x25+x24+x23+x21+x20+x17+x16+x15+x11+x9+x7+1  (1)
【００３４】
レジスタの段で供給される値は、論理ANDによって42ビットのバイナリマスクでマスクされ、このようにマスクされた値はステップ420においてモジュロ2加算される。したがって、加算器(summator)420は、レジスタの各オフセットで新しいビットを供給する。加算器によって提供される一連のビットは、スクランブリング符号を提供する。
【００３５】
加算器420からの出力は、次のように表現することができる:
【００３６】
【数５】
2013198156.tif 000007
【００３７】
ここで、s0(k)はマスキングがない場合のM系列であり、kは時間インデックスであり、iはレジスタの段のランクであり、m(i)、i=0,..,r-1(CDMA2000システムではr=42)はユーザに固有のバイナリマスクである。
【００３８】
s0(k)がM系列の場合、
【００３９】
【数６】
2013198156.tif 000008
【００４０】
言い換えれば、同じ系列の2つのオフセットバージョンの合計もまた、同じ生成多項式のM系列であることを示すことができる。式(2)によって求められるs(k)は依然として同じ生成多項式のM系列であるが、シフトレジスタの異なる初期状態に対応していると推定することができる。
【００４１】
次では、マクロセルシステムがCDMA2000タイプであるときの図2に示すシナリオを考える。
【００４２】
フェムトセルネットワークの基地局120の受信機は、マクロセルと同期されると仮定する。実際には、スペクトル的に拡散されたパイロットが送信される)パイロットチャネルによって、各フレームの始まりを特定し、(正確な即時Sys-Timeで拡散符号のオフセットを提供する)Synchronization Channel Messageメッセージを使用して時間基準に対して調整することができる。この時間基準は、GPSシステムから導出されるクロック基準である。
【００４３】
同期機構の詳細については、ETSIサイトで入手できる、2000年6月9日、「Physical Layer Standard for CDMA2000 Spread Spectrum Systems-Release A」と題する文献3GPP2 CS002-Aに記載されている。次では、基地局受信機はフレームの始まりと同期されると仮定する。
【００４４】
また受信機は、拡散系列およびスクランブリング符号を生成する多項式を認識していると仮定する。一方、受信機は、端末130によって使用されるバイナリマスク、ひいてはそのスクランブリング符号を推測的に認識していない。
【００４５】
端末130から基地局120によって受信された信号は、次のように表すことができる:
r(k)=(H1I+jH2Q)e+η(k) (3)
ここでeは、スペクトル拡散前のチップベクトルであり、言い換えればスクランブリング符号によるW-H系列の積であり、IおよびQは対角行列であり、その要素はそれぞれ位相および直角位相の拡散系列であり、H1、H2は(オーバーサンプリング係数(over sampling factor)が2に等しい)位相および直角位相におけるチャネルの整形をモデル化する行列であり、η(k)は、加法性ガウス(Additive Gaussian (AWGN))であると仮定されるチャネル上の雑音サンプルである。
【００４６】
受信された信号r(k)はまず、拡散符号に整合されたフィルタによってフィルタリングされて、パルス整形される(図2のフィルタリング280)。対象のフィルタリングは、2分の1に間引き(decimate)を行う。より正確には、H0 = H1I + jH2Qと設定することによって、発せられた信号eは、擬似逆行列
【００４７】
【数７】
2013198156.tif 000009
【００４８】
の適用により推定される。
【００４９】
次いで整合フィルタからの出力における信号eは、次の形で表すことができる:
【００５０】
【数８】
2013198156.tif 000010
【００５１】
ここでθは、チャネルによって導入される位相シフトであり、S(k)は、時間kTc(ここでTcはW-H系列のチップ周期(chip period))に生成されるスクランブリング符号のチップであり、Wn(i)は、n番目のウォルシュ-アダマール系列のi番目のチップであり、
【００５２】
【数９】
2013198156.tif 000011
【００５３】
は、Xの整数値を示し、n(k)は、白色、ガウス的、中心化され、平方偏差σ2を有すると仮定された雑音サンプルである。
【００５４】
スクランブリングにおいてW-H系列のシンボルを繰り返すことにより、図3に関連して上で説明したように、次の関係が得られる:
y(4k)=eiθS(4k)Wn(k)+n(4k)
y(4k+1)=eiθS(4k+1)Wn(k)+n(4k+1)
y(4k+2)=eiθS(4k+2)Wn(k)+n(4k+2)
y(4k+3)=eiθS(4k+3)Wn(k)+n(4k+3)  (5)
【００５５】
したがって結果は、W-H系列の単一チップWn(k)に対応する整合フィルタからの出力における4つのサンプルのシリーズy(4k+i)、i=0,..,3となる。
【００５６】
次いでこのサンプルのシリーズに差分処理が適用される。より正確には、この処理は、このシリーズ中の2つのサンプルのエルミート積を計算すること、すなわち、Ui,j(k)=y(4k+i+j)y(4k+i)*を設定することからなる:
Ui,j(k)=S(4k+i+j)S(4k+i)+S(4k+i+j)eiθWn(k)n(4k+i)*
+S(4k+i)eiθWn(k)n(4k+i+j)*+n(4k+i+j)n(4k+i)*  (6)
言い換えれば、終わりの3つの雑音の項が、雑音サンプルvi,j(k)の形で合わせてグループ化される:
Ui,j(k)=S(4k+i+ j)S(4k+i)+vi,j(k)  (7)
得られた結果は、したがって差分値Ui,j(k)、i=0,..,3, j=i+1,...,3であり、これは単にスクランブリング符号によって決まり、ユーザ130が発するW-H系列またはチャネルが導入する位相シフトによって決まらない。
【００５７】
スクランブリング符号のチップS(k)=±1は、S(k)=2s(k)-1によってこの符号のビットs(k)に関連付けられる。Xij(k)=S(4k+i+j)S(4k+i)およびxij=(1+Xij(4k))/2と設定すると、以下が得られる:
xij(4k)=s(4k+i+j)+s(4k+i)  (8)
明らかながら、この加法は2値である。
【００５８】
したがって、i、jの所与の値については、xij(4k)系列は、4分の1に間引きされた2つのM系列およびオフセット(jビット)の合計である。
【００５９】
2の累乗にM系列を間引きすることは、この系列のオフセットバージョンにすぎず、単一M系列の2つのオフセットバージョンの合計は、この系列のオフセットバージョンをもたらすと考えると、所与のペア(i,j)について、x(4k)は、所与の時間にシフトレジスタの異なる内容を示す、s(k)と同じ生成多項式を有するM系列であると理解することができる。
【００６０】
これらを明確にして、本発明の1つの実施形態によりスクランブリング符号を推定する方法を概略的に示す図5について説明する。
【００６１】
ステップ510では、受信された信号が、CDMA2000マクロセルネットワークのセルで使用される拡散符号の2倍のチップ周波数1/Tcでサンプリングされる。
【００６２】
ステップ520では、(フェムトセル基地局120の受信機によって)受信された信号r(k)が、拡散符号、パルスの整形、および場合によりチャネルの伝達関数(transfer function)に整合されたフィルタリングによりフィルタリングされる。サンプリングされフィルタリングされた信号y(k)が、上に説明したスクランブリング符号のチップ周波数で取得される。
【００６３】
ステップ530において、ユーザが発したW-H系列の同じシンボルに対応して、フィルタリングされた信号のサンプルの差分処理を適用する。得られる結果は、上述の差分値Uij(k)である。1つもしくは複数のペア、または全てのペア(i,j)、i=0,...,3、j=i+1,...,3についても、この計算を行うことができる。
【００６４】
ステップ510から530についてはすでに説明したので、ここでは詳細に繰り返さない。
【００６５】
ステップ540では、前のステップから出力された差分値Ui,j(k), i=0,...,3, j=i+1,...,3が、反復して復号されて、Xi,j(k)系列を取得する。ビット系列xij(4k)は、(1)によって求められる生成多項式g(x)によって得られるM系列であると考えると、これは例えばK. M. ChuggおよびM. Zhuによる「A New Approach to Rapid PN Code Acquisition Using Iterative Message Passing Techniques」と題する文献、IEEE Journal on Selected Areas in Communications、vol. 25、no. 5、2005年5月に記載されているように、確率伝搬復号アルゴリズム(belief propagation decoding algorithm)を使用して復号することができる。生成多項式の最大系列発生器:
g(x)=g0+g1x+...+grxr  (9)
は、サイズ(M-r)×Mを有するパリティ行列エンコーダと考えることができる:
【００６６】
【数１０】
2013198156.tif 000012
【００６７】
ここでMは、発生器からの出力で検討される連続ビットの数である。このパリティ行列は、M系列のビット間の制約を反映し、LDPCエンコーダのようなエンコーダは、可変ノードの系列および制約ノードの系列によって表すことができる。次に、可変ノードと制約ノードとの間でメッセージを渡すことによって、復号が反復して行われる。
【００６８】
この場合、観察可能な値は、値Ui,j (k)である。アルゴリズムを使用して、各反復でビットxij(4k)の軟値(例えば対数尤度比LLR)を推定することができる。次にこうしたLLRで硬判定によってビットxij(4k)が取得される。
【００６９】
ステップ550では、スクランブリング符号s(k)のシフトレジスタの内容が前のステップから推定される。この内容は、符号を一義的に定義する42ビットワード
【００７０】
【数１１】
2013198156.tif 000013
【００７１】
(ここでr=42)である。
【００７２】
図6は、本発明の1つの実施形態によりステップ550の詳細を示している。
【００７３】
M系列発生器のシフトレジスタの内容xij(4k)は、ステップ610においてフレームの初めで特定される。フィボナッチ表現におけるレジスタの段の間の接続により、シフトレジスタの内容は、xij(4k), k=0,...,41で形成されるワードである。
【００７４】
間引きされていないM系列発生器のシフトレジスタの内容xij(k)は、このシフトレジスタの内容から開始されると特定される。間引きされた系列xij(4k)は、元の系列xij(k)と同じ生成多項式を有するが、所与の基準時間に異なるレジスタの内容を有することに注意されたい。
【００７５】
間引きされた系列のシフトレジスタの内容は、図7Aに示すように発生器のフィボナッチ表現で取得することができる。同じ発生器のガロア表現(先に図4において使用)は、図7Bに提供している。フィボナッチ表現のレジスタの内容は、Electronics Letters、Vol.13、No.7、1977年3月に発表された、「Decimation of m-sequences leading to any desired phase shift」と題するB. Araziによる文献に記載された方法を使用して取得することができる。
【００７６】
より正確には、シーケンス発生器のフィボナッチ表現のシフトレジスタの内容xij(4k)を提供するサイズr=42のベクトルを
【００７７】
【数１２】
2013198156.tif 000014
【００７８】
および間引きされたシーケンスのシフトレジスタの内容xij(k)をaFibと示すと、
【００７９】
【数１３】
2013198156.tif 000015
【００８０】
ここで
【００８１】
【数１４】
2013198156.tif 000016
【００８２】
は、1/2の間引きについて、間引きされた系列と元の系列との間の状態変化を示すサイズr×rの行列である。
【００８３】
行列
【００８４】
【数１５】
2013198156.tif 000017
【００８５】
は、上述の文献に詳細に記載されている方法を使用して得ることができる。これを実現するための第1のステップは、間引きされていない系列の生成多項式(g-1(x)=g(x)x-r)の逆多項式α-1の根を計算することであり、その結果
【００８６】
【数１６】
2013198156.tif 000018
【００８７】
は、i番目の行が分解係数αikによって求められる二値行列となる:
【００８８】
【数１７】
2013198156.tif 000019
【００８９】
ここでpは、合同関係2p≡1mod(2r-1)を満たす整数であり、例えばp=2r-1である。
【００９０】
偶数行および奇数行についてそれぞれ次の関係が満たされることを示すことができる:
α-2ip=α-i  (13-1)
α-(2i+1)p=α-p-i  (13-2)
【００９１】
【数１８】
2013198156.tif 000020
【００９２】
行列の偶数行は、(12)および(13-1)から直接得られる。奇数行については、逆多項式g-1によってα-p-iの多項式の除法の余りが計算され、すなわち:
【００９３】
【数１９】
2013198156.tif 000021
【００９４】
そこで奇数行2i+1は、(12)、(13-2)、および(14)に基づいて係数ci,kによって求められる。
【００９５】
最終的に、間引きされていない系列についてシフトレジスタの内容aFibが得られる。
【００９６】
ステップ630において、フィボナッチ表現のシフトレジスタの内容から、ガロア表現のシフトレジスタの内容が決定される。
【００９７】
概して、フィボナッチ表現のシフトレジスタの内容がaFibと示され、ガロア表現のシフトレジスタの内容がaGalと示される場合、またフィボナッチ表現からガロア表現への状態転置行列がTGFと示される場合、以下が得られる:
aGal=TGFaFib  (15)
この中で、転置行列の要素は、図7Aおよび図7Bに提供する表記法を使用して、次のように求められる:
【００９８】
【数２０】
2013198156.tif 000022
【００９９】
CDMA2000システムについては、シフトレジスタの段の順序は、図7Aおよび図7Bの順序の逆であることに注意されたい。
【０１００】
言い換えれば、Iが{7,9,11,15,16,17,20,21,23,24,25,26,32,35,36,37,39,40,41,42}で定義されるインデックスの集合であるとすると、q∈Iの場合g(q)=1、そうでない場合g(q)=0である。
【０１０１】
ステップ640では、スクランブリング符号発生器s(k)のシフトレジスタの内容
【０１０２】
【数２１】
2013198156.tif 000023
【０１０３】
が求められる。差分値の間引き後に、以下が得られることに注意されたい:
i=0,..,3、およびj=i+1,...,3については、
xij(k)=s(k+i+j)+s(k+i)  (17)
【０１０４】
したがって、M系列xij(k)は、M系列s(k)を遅らせたものである。
【０１０５】
ガロア表現の系列発生器s(k)の状態遷移行列をGと示すと、すなわち図7Aの規則を使用して、(q∈Iの場合g(q)=1、そうでない場合g(q)=0):
【０１０６】
【数２２】
2013198156.tif 000024
【０１０７】
【数２３】
2013198156.tif 000025
【０１０８】
と示されるシーケンスレジスタs(k+1)の内容は、シーケンスレジスタs(k)の内容
【０１０９】
【数２４】
2013198156.tif 000026
【０１１０】
から、状態変化行列をi回適用すること、すなわち
【０１１１】
【数２５】
2013198156.tif 000027
【０１１２】
したがって(17)により、
【０１１３】
【数２６】
2013198156.tif 000028
【０１１４】
と推論される。
【０１１５】
ベクトルaGalは、差分計算を考慮に入れて、(1つまたは複数の)ペア(i,j)、i=0,...,3, j=i+1,...,3について計算される。
【０１１６】
結果として、スクランブリング符号を生成するオフセット発生器の内容は、次のように求められる:
【０１１７】
【数２７】
2013198156.tif 000029
【０１１８】
図5に戻ると、560において基地局受信機120が端末130のスクランブリング符号と十分に同期されているかどうかを必要に応じて調べることができる。より正確には、この同期は、整合フィルタからの出力のサンプルy(4k)がスクランブリング符号のビットs(4k)と一致するときに得られる。このときWH系列の各チップの時間位置がわかる。
【０１１９】
ステップ530において、差分値Ui,j(k)=y(4k+i+j)y(4k+i)*は整合フィルタからの出力から得られることを思い出す。これらの差分値は、「観測された(observed)」とみなされる。
【０１２０】
スクランブリング符号発生器のシフトレジスタの内容
【０１２１】
【数２８】
2013198156.tif 000030
【０１２２】
がステップ550において推定されると、この状態から系列s(k)を生成することができ、したがって系列S(4k+i+j)およびS(4k+i)もまた生成することができる。
【０１２３】
次のステップは、系列s(k)に対応する差分値Xij(k)=S(4k+i+j)S(4k+i)を計算することである。
【０１２４】
観察される差分値は次に、計算された差分値と相互に関連付けられ、すなわち:
【０１２５】
【数２９】
2013198156.tif 000031
【０１２６】
相互の関連付けは、Lサンプルの系列に毎回行われる。
【０１２７】
相互の関連付けVの結果は、所定の閾値λと比較される。
【０１２８】
V>λの場合、受信機はスクランブリング符号と十分に同期していると結論付けられる。そうでない場合、受信機は同期されていない。
【０１２９】
端末130のスクランブリング符号および拡散符号がわかると、基地局120の受信機は、端末によって発せされたシンボル、すなわちW-H系列によって符号化された6ビットのパケットを推定することができる。次いで受信機は、スクランブリング符号、拡散符号、整形フィルタ、およびチャネルのパルス応答を使用してこの端末から出力された受信信号への寄与を再生成することができる。次に、そのようなものとして知られている方法でこの寄与を受信信号から取り去って、端末130による干渉を除去する。必要であれば、この操作を並行して、または連続して繰り返して、CDMA2000マクロセルシステムの数人のユーザの干渉を除去することができる。
【符号の説明】
【０１３０】
110  フェムトUE
120  フェムトBS
130  マクロUE
140  マクロBS
150  デッドゾーン
【図１】
2013198156.tif 000036
【図２】
2013198156.tif 000037
【図３】
2013198156.tif 000038
【図４】
2013198156.tif 000039
【図５】
2013198156.tif 000040
【図６】
2013198156.tif 000041
【図７Ａ】
2013198156.tif 000042
【図７Ｂ】
2013198156.tif 000043
【外国語明細書】
2013198156000001.pdf